دانلود مقاله پایش زیرساخت مرکز داده

چکیده
     هر مرکز داده، مخصوصا یک مرکز HPC، به یک زیرساخت پیشرفته احتیاج دارد که از کار موثر محاسبه و منابع داده پشتیبانی کند. معمولا، محیط پشتیبانی به همان پیچیدگی بخش های دیگر مرکز داده HPC می باشد. محیط پشتیبانی شامل چیلرها، خنک کننده ها، پمپ ها، شیرها، پمپ های حرارتی، سیستم های توزیع برق، UPSها، سیستم-های ولتاژ بالا و پایین، خشک کننده ها و سیستم های تهویه هوا می باشد. تنوع تجهیزات پشتیبانی بسیار زیاد است، حتی زیادتر از زیرساخت IT. این لزوم به جمع آوری، یکپارچه سازی و پایش ابزارها را دیکته می کند. علاوه بر پایش، سیستم های کنترل موجودی باید بخشی از هر مرکز داده باشند. این گزارش خلاصه ای از یک بررسی DCIM جمع-آوری شده از مهمترین مراکز HPC در اروپا، با تحلیل کنترل و پایش پلتفرم های نرم افزاری موجود در بازار با یک ارزیابی از مهمترین کارایی های مدنظر کاربران را فراهم می کند. تحلیل نیازمندی ها و عملکرد بالقوه موجود بوسیله یک مجموعه از توصیه ها خلاصه سازی شد. موضوع حیاتی دیگر سیاست و تعریف رویکردهایی که باید بوسیله مالک و فراهم کننده سرویس مرکز داده برای حفظ توافق نامه سطح خدمات (SLA) اجرا شوند می باشد. قسمت هایی از SLA باید در مدیریت زیرساخت مرکز داده منعکس شوند. جدا از قابلیت اطمینان و دسترس پذیری بالایی که شما برای در نظر گرفتن کمینه سازی هزینه های نگهداری و عملیات احتیاج دارید، سیستم های DCI نیز برای این منظور بسیار مفید هستند. بهترین اطلاعات اقداماتی در هفتیمن کارگاه اروپایی در زمینه زیرساخت های مرکز HPC در گارچینگ آلمان در آپریل 2016 ارائه شد. فهرست توصیه ها و فصل های نتیجه گیری چیزی که باید از سیستم DCIM به خوبی طراحی شذه انتظار داشت را توصیف می کنند.
مقدمه
     با پیاده  سازی ترکیب صحیحی از راه حل های سخت افزاری و نرم افزاری برای مدیریت زیرساخت مرکز داده، موارد زیر امکان پذیر است:
•    کاهش هزینه های روزانه و زمان درگیر در عملیات و مدیریت مرکز داده
•    انجام تصمیمات مدیریتی بهتر با دادن اطلاعات درست به افراد صحیح در زمان صحیح
•    استفاده بهتر از منابع IT و زیرساختی موجود، بهینه کردن عملکرد مرکز داده و بهبود دسترس پذیری سیستم.
مدیران مرکز داده باید از زیرساخت فیزیکی و IT خودشان درک خوبی داشته باشند، شکل 1.
     این گزارش بر زیرساخت فیزیکی متمرکز است. تنوع تجهیزات واقع در مراکز داده (DC) هر پیوستگی DC (پیوستگی تجاری) بدون یک پایش و مدیریت پلتفرم نرم افزاری را غیرممکن می کند.
جمله DCIM به معنی پایش زیرساخت مرکز داده است. اما، این مقاله نیز از اختصاری برای نشان دادن مدیریت زیرساخت مرکز داده استفاده می کند. این گزارش از معنی اول استفاده می کند.
یک پلتفرم DCIM می تواند به موارد زیر کمک کند:
•    شناسایی مشکلات قبل از بحرانی شدن آن ها.
•    به دست آوردن درکی از عملکرد سیستم/دارایی برای بهبود پردازش ها، افزایش بهره وری و بیشینه سازی منابع عملیاتی و سرمایه ای.
•    مدل کردن رفتار مرکز داده براساس پیکربندی آن.
•    یکپارچه سازی داده های دنیای واقعی برای بهینه سازی عملکرد و تصمیمات 
•    برنامه ریزی برای نیازهای IT آینده.

6- نتیجه گیری
     قبل از انتخاب راه حل DCIM، بحث در مورد عملکرد مورد نیاز راه حل های DCIM ضروری است. این گزارش نیازهای موجود مراکز HPC در اروپا و کارکردهای جمع آوری شده از سیستم های مدیریت و پایش مستقر شده را تحلیل کرد [40].
این دانش منجر به یک مجموعه معین از خصوصیات شده است که برای حفظ پیوستگی تجاری برای یک مرکز داده مهم هستند. مهمترین خصوصیاتی که یک پلتفرم DCIM بهتر است مشخص کند در جدول 1 بیان شده است و عبارتند از [41]:
•    مدیریت دارایی
•    مدیریت ظرفیت
•    پایش همزمان
•    گزارش روندها
•    تعریف جریان کاری
•    شبیه سازی ها
•    رابط مبتنی بر وب
•    API در دسترس
    علاوه بر عملکرد، قیمت یک راه حل DCIM یک موضوع مهم است. چندین راهبرد قیمت گذاری مختلف در بازار مانند اشتراک سالیانه یا پرداخت یکجا وجود دارد. با یک مدل اشتراکی، قیمت می تواند ثابت باشد یا بطور دینامیکی براساس تعداد یا کابینت های قفسه ای یا دستگاه های منحصربه فرد در یک مرکز داده تغییر کند. با یک مدل پرداخت یکجا، مشتریان تنها یکبار پول پرداخت می کنند، قیمت اغلب براساس نسخه نرم افزار انتخاب شده، تعداد ماژول های نرم افزار انتخاب شده، تعداد نقاط داده پایش شده، تعداد کامپیوترها با برنامه کاربردی کلاینت نصب شده یا تعداد دستگاه ها در مرکز داده تعیین می شود [42], [43].
گروه های پژوهشی مانند گارتنر و IDC راه حل های توان شبکه امرسون، اشنایدر الکتریک، و نرم افزار نلیت را بصورت پیشگامان بازار DCIM در نظر می گیرند [45], [44].
در قطب دیگر تحلیل بسته های منبع باز قرار دارند. این گزارش اوپنDCIM را توصیف می کند که یک جایگزینی برای بسته های تجاری است و بصورت رایگان با عملکرد منطقی تحویل داده می شود.
 

Abstract

     Any data centre, especially an HPC centre, requires an advanced infrastructure which supports the efficient work of computing and data resources. Usually, the supporting environment is of the same complexity as other parts of the HPC data centre. The supporting environment includes chillers, coolers, pumps, valves, heat pumps, electrical distributions, UPSs, high and low voltage systems, dryers and air conditioning systems, flood, smoke and heat detectors, fire prevention systems and more. The variety of supporting equipment is very high, even higher than the IT infrastructure. This dictates the necessity to collect, integrate and monitor the instrumentation. In addition to monitoring, inventory system should be a part of each data centre. This report provides a summary of a DCIM survey collected from the most important HPC centres in Europe, analysis of controlling and monitoring software platforms available on the market with an assessment of the most wanted functionality from the users’ point of view. The analysis of requirements and potentially available functionality was summarised by a set of recommendations. Another critical issue is the policy and definition of the procedures to be implemented by the data centre owner and service provider to keep the necessary Service Level Agreement (SLA). Parts of the SLA should be reflected in the data centre infrastructure management. Apart from reliability and high availability you need to consider minimizing maintenance and operating costs, and the DCIM systems are very helpful for this purpose as well. The best practice information was presented at the “7th European Workshop on HPC Centre Infrastructures” organised in Garching (Germany) on April 2016. The list of recommendation and the conclusions chapters describes the essence of what should be expected from a well-designed DCIM system.

Introduction
     By implementing the right combination of hardware and software solutions to manage the data centre infrastructure, it is possible to:
• Reduce day-to-day costs and the time involved in operating and maintaining the data centre
• Enable better management decisions by getting the right information to the right people at the right time
• Make better use of existing IT and infrastructure resources, optimise data centre performance and improve system availability.
Data centre managers need to have insight into their IT and physical infrastructure, Figure 1

The report focuses on the physical infrastructure. The diversity of equipment located in data centres (DC) makes any DC continuity (business continuity) impossible without a proper monitoring and management software platform. The term DCIM means Data Centre Infrastructure Monitoring. However, the literature also uses the abbreviation to denote Data Centre Infrastructure Management. This report uses the first meaning.
A DCIM platform can help to:
• Identify actively issues before they escalate into problems,
• Gain insight into asset/system performance to improve processes, increase productivity and maximise
operational and capital resources,
• Model the data centre’s behaviour based on its configuration,
• Incorporate real-world data to optimise performance and decisions,
• Plan for future IT needs.

6. Conclusions

     Before choosing the DCIM solution it is necessary to discuss the needed functionality of DCIM solutions. The report analysed the existing needs of HPC centres in Europe and functionalities collected from the deployed monitoring and management systems [40]. This knowledge has resulted in a defined set of features which are important for a data centre to keep business continuity. The most important features a DCIM platform should be characterised are mentioned in Table 1 and includes [41]:

 Asset management
• Capacity management
• Real time monitoring
• Trends reporting
• Processes visualisation
• Workflow definition
• Simulations
• Web-based interface
• Available API.

     Beside functionality, the price of the DCIM solution is a critical issue. There are several different pricing strategies on the market such as annual subscription or a one-off fee. With a subscription model, the price can be constant or change dynamically based on the number or rack cabinets or individual devices in a data centre. With a one-off fee model customers pay only once, the price is often based on the chosen software version, the number of chosen software modules, the number of monitored data points, the number of computers with client application installed or the number of devices in the data centre [42], [43].

     Research groups like Gartner and IDC consider solutions of Emerson Network Power, Schneider Electric and Nlyte Software to be leaders of the DCIM market [44], [45].

     On the other pole of analysis are open source packages. The report describes OpenDCIM, which is an alternative to commercial packages, delivered for free with reasonable functionality.

(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)

چکیده
مقدمه
1- نتایج بررسی از PRACE
2- حالت پیشرفته
2-1 محصولات کنترل و پایش مرکز داده
2-1-1 ABB
2-1-2 فناوری های CA
2-1-3 CommScope
2-1-4 کورمانت
2-1-5 Device42
2-1-6 توان شبکه امرسون
2-1-7 FNT
2-1-8 امکانات آینده
2-1-9 گیست
2-1-10 مودیوس
2-1-11 نرم افزار نلیت
2-1-12 OpenDCIM
2-1-13 مسیر بهینه
2-1-14 پاندویت
2-1-15 راکوایز
2-1-16 اشنایدر الکتریک
2-1-17 سانبیرد (راریتان)
2-2 سیستم های مدیریت دارایی
2-2-1 مدیریت هزینه ها
2-2-2 یکپارچه سازی با سرویس های خارجی
3- تبادل اطلاعات
3-1 پروتکل های ارتباطی
3-1-1 باسنت (شبکه کنترل و خودکارسازی ساختمان)
3-1-2 CEBus- باس الکترونیکی مصرف کننده
3-1-3 KNX
3-1-4 لون وورکس
3-1-5 پروفی باس (باس حوزه فرآیند)
3-1-6 مودباس
3-1-7 متر-باس
3-2 توصیف APIها
3-2-1 ردفیش
3-2-2 POWER API
3-2-3 POWERDAM
4- یکپارچه سازی زیرساخت و سیستم های مدیریت منابع HPC
5- توصیه ها
6- نتیجه گیری
منابع

Abstract
Introduction
1. Survey results from PRACE
2. State of the art
2.1. Data centre monitoring and controlling products
2.1.1. ABB
2.1.2. CA Technologies
2.1.3. CommScope
2.1.4. Cormant
2.1.5. Device42
2.1.6. Emerson Network Power
2.1.7. FNT
2.1.8. Future Facilities
2.1.9. Geist
2.1.10. Modius
2.1.11. Nlyte Software
2.1.12. OpenDCIM
2.1.13. Optimum Path
2.1.14. Panduit
2.1.15. Rackwise
2.1.16. Schneider Electric
2.1.17. Sunbird (Raritan)
2.2. Asset Management Systems
2.2.1. Costs management
2.2.2. Integration with external services
3. Information exchange 
3.1. Communication protocols 
3.1.1. BACnet (Building Automation and Control Network)
3.1.2. CEBus - Consumer Electronics Bus
3.1.3. KNX
3.1.4. LonWorks
3.1.5. PROFIbus - (Process Field Bus)
3.1.6. Modbus
3.1.7. Meter-Bus
3.2. Description of APIs
3.2.1. Redfish
3.2.2. Power API
3.2.3. PowerDAM
4. Integration of Infrastructure and HPC resource management systems
5. Recommendations
6. Conclusions
References